51. Электромагнитные вентили

Назначение. Электромагнитные вентили являются составной частью аппаратов, приводимых в действие сжатым воздухом (пневматические контакторы, клапаны, реверсоры и т. д.).

Вентили включающие ЭВ-08, ЭВ-16, ЭВ-17, ЭВ-29 и выключа­ющий ЭВВ-09. Электромагнитные вентили указанных типов ус­танавливали на электровозах ВЛ11 выпуска до 1980 г. Основные технические данные вентилей следующие:

5—377 129

Номинальное напряжение, В • 50

Наименьший ток срабатывания вентиля, А:

включающего 0,185

выключающего 0,19

Ход клапана, мм:

впускного . 0,9

выпускного 1|3

Сопротивление катушки при температуре 20°С, Ом:

включающей • • 170

выключающей 154

Номинальное давление сжатого воздуха, кПа . 500

Напряжение переменного тока частотой 50 Гц для испытания

изоляции в течение 1 мим, В 1500

Начальное давление сжатого воздуха для проверки герметичности

вентиля, кПа • 675

Масса вентиля, кг:

включающего ''?

выключающего 2,25 _t

Каждый вентиль имеет два клапана (впускной и выпускной) и три отверстия для воздуха: первое — для подачи, второе — для соединения корпуса вентиля с цилиндром и третье — для выпус­ка в атмосферу. По принципу действия вентили делятся на вклю­чающие (рис. 122) и выключающие (рис. 123).

Включающие вентили соединяют цилиндр аппарата с источни­ком сжатого воздуха при возбужденной катушке и с атмосферой при обесточенной катушке. Выключающие вентили при возбуж­дении катушки выпускают сжатый воздух из цилиндра в атмо-

Рис. 122. Электромагнитный включа­ющий вентиль ЭВ-08

130

Рис. 123. Электромагнитный выклю­чающий вентиль ЭВВ-09

сферу, а при обесточенной катушке соединяют цилиндр аппарата с источником сжатого воздуха.

Все вентили в верхней части крышки имеют кнопку / для включения вентиля вручную. При нажатии или отпускании этой кнопки вентиль производит те же операции, что при включении или выключении катушки. Вентиль имеет магнитную систему клапанного типа, состоящую из ярма 6, якоря 2, катушки 3, сер­дечника 4 и двусторонней клапанной системы.

При возбуждении катушки включающего вентиля якорь притя­гивается к сердечнику и давит на ствол 5, который открывает нижний клапан седла 7 и закрывает верхний клапан. При этом сжатый воздух поступает в цилиндр аппарата. При обесточенной катушке нижний клапан 8 под действием пружины 9 закрывается, а верхний клапан открывается и соединяет цилиндр аппарата с атмосферой.

При возбужденной катушке выключающего вентиля якорь притягивается к сердечнику катушки и давит на ствол клапана, который открывает верхний клапан и закрывает нижний клапан. В этом случае цилиндр аппарата соединяется с атмосферой. Если катушка не возбуждена, верхний клапан закрывается под дейст­вием пружины, нижний клапан открывается силой давления сжа­того воздуха, который поступает из резервуара в цилиндр аппа­рата.

Номинальное напряжение, наименьший ток срабатывания и ход клапанов электромагнитных вентилей проверяют при техническом обслуживании ТО-3 и текущих ремонтах.

Вентили электромагнитные броневого типа включающие. ЭВ-55, ЭВ-55-07, ЭВ-58 и выключающий ЭВВ-37. Эти вентили устанав­ливают на электровозах ВЛ11, начиная с 1980 г. взамен вентилей ЭВ-08, ЭВВ-09, ЭВ-16, ЭВ-17, ЭВ-29. Их технические данные сле­дующие:

ЭВВ-37 ЭВ-55 ЭВ-55-07 ЭВ-58

Номинальное напряжение постоянного тока, В . 50 50 50 50

Номинальный ток, А 0,21 0,21 0,13 0,13

Наименьший ток срабатывания, А . . 0,15 0,15 0,092 0,092

Сопротивление катушки при 20°С, Ом 173 173 286 286

Наибольшее рабочее давление сжато­ го воздуха, кПа 675 1000 675 675

Зазор Б под якорем, мм 2,1+0,1 1,5+0,1 1,5±0,1 1,5±0,1

Площадь сечения клапанной системы, мм²:

на впуск 20 5,5 1,76 5,5

на выпуск 8 10,5 10,5 10,5

Ход А клапанной системы, мм ... 1,2+0,1 0,5+0,1 0,5+0,1 0,5+0,1

Масса, кг 1,57 1,2 1,26 1,24 ,

Напряжение переменного тока часто­ той 50 Гц для испытания изоляции между выводом и корпусом катуш­ ки в течение 1 мин, В 1500 1500 1500 1500

Вентили ЭВВ-37, ЭВ-55, ЭВ-55-07 и ЭВ-58 состоят из двух основных узлов: электромагнита и распределительной клапанной

131

вентиль

Рис. 124.

коробки. Конструкция элект­ромагнитов у них аналогична, отличаются вентили в основ­ном устройством распредели­тельных клапанных коробок.

Электромагнит состоит из катушки 1 (рис- 124, 125), за­литой эпоксидным компаундом в стальную втулку, стопа 2, фланца 5 и якоря 4. К флан- цу 5 прикреплен изолятор 6, в котором размещены два вы- вода 24 (см. рис. 124) катуш­ки 1. Выводы подсоединены к шинам 23. На изоляторе ус­тановлена полиэтиленовая крышка 7 (см. рис. 124, 125), через центральную тонкую не- ремычку которой можно вруч­ную привести в действие вен­тиль, нажав на гайку 8. ²³ Якорь 4 во фланце 5 фикси­руется от радиальных смеще­ний шариками 9, расположен­ными в пазу якоря. Он уста­новлен по резьбе на штоке 3 и фиксируется от отворачива­ния гайкой 8-

распределительной коробки втулка 22, в й

_я

Электромагнитный ЭВВ-37

В литом чугунном корпусе 16 рр электромагнитного вентиля ЭВВ-37 запрессована нижней части которой имеется кольцевой уплотняющий бурт, вза­имодействующий с резиновой шайбой 20 выпускного клапана 19. Этот клапан и впускной 12 закреплены на шпильке 21, которая ввинчена в шток 3 и законтрена гайкой 10. Пружина 11 прижи­мает резиновую шайбу 20 к нижнему уплотнительному бурту втулки 22. На впускном клапане 12 завальцована резиновая шай­ба 13, взаимодействующая с уплотнительным буртом вставки 14, имеющей центральный глухой канал, сообщенный с радиальной проточкой на боковой поверхности. Вставка 14 имеет уплотняю­щие резиновые кольца 18. Ее устанавливают в корпус 16 так, чтобы радиальная проточка сообщалась с впускным отверсти­ем а. Положение пробки 15 зафиксировано винтом 17.

В исходном состоянии вентиля ЭВВ-37 (при обесточенной ка­тушке 1) сжатый воздух по каналу а через каналы вставки 14, клапанную камеру и отверстие б поступает к исполнительному аппарату.

При подаче напряжения на катушку вентиля под действием электромагнитных сил якорь 4, притягиваясь к стопу 2, переме-

132

стит шток 3 до упора клапана 12 в бурт вставки 14 и перекроет сообщение каналов а и б. Одновременно с этим между уплотни­тельным буртом втулки 22 и резиновой шайбой 20 образуется щель, равная ходу подвижной системы, и сжатый воздух от ис­полнительного аппарата через канал б поступит в атмосферу.

Для установки хода А клапанов вворачивают пробку 15 до от­сутствия осевого перемещения клапанов 12 и 19, а затем отвора­чивают пробку 15 на 290+24°. Положение пробки фиксируют вин­том 17. Вставку 14 перемещают в нижнее положение, нажав на шпильку 21.

Рабочий зазор Б под ' якорем устанавливают, наворачивая якорь на шток 3 до упора в стоп 2 и отсутствия осевого переме­щения штока. После чего отворачивают якорь на один-два обо­рота. Положение якоря фиксируют гайкой 8.

Распределительная клапанная коробка электромагнитного вентиля ЭВ-58 состоит из прессованного корпуса 13 (см. рис. 125), имеющего уплотнительные бурты по месту размещения впускного ,16 и выпускного 18 клапанов, установленных на шпильке 17 в центральном отверстии корпуса. На клапанах 16 и 18 завальцо-вайы резиновые шайбы 12 и 11. Шток 3 якоря 4 жестко связан со шпилькой 17 клапанов резьбовым соединением, уплотненным резиновым кольцом 10. Впускной клапан 16 подрессорен пружи­ной 15, опирающейся на пробку 14.

В распределительной клапанной коробке электромагнитного вентиля ЭВ-55" вместо пробки 14 установлен штуцер. Клапанные коробки вентилей ЭВ-55 и ЭВ-58 отличаются в основном конст­руктивным исполнением корпуса, по-разному осуществлен подвод сжатого воздуха во впускную камеру.

Принцип работы вентилей ЭВ-55 и ЭВ-58 заключается в сле­дующем. В исходном состоянии пружина 15 (см. рис. 125), пре­одолевая вес подвижной системы (якорь 4, шток 3, клапаны 18 и 16 и шпилька 17), прижимает впускной клапан к корпусу, при этом исключается подача сжатого воздуха из нижней камеры распределительной коробки к исполнительному устройству. При возбуждении катушки 1 якорь 4 электромагнита вместе с закреп­ленными на нем деталями подвижной системы перемещается вниз до упора клапаном 18 в верхний бурт корпуса 13. Впускной кла­пан 16 при этом открывается, а выпускной 18 закрывается, и сжа­тый воздух через отверстие а, клапан 16 и отверстие б поступает к приводу исполнительного устройства.

Ход А клапана устанавливают следующим образом: навинчи­вают клапан 18 до упора в уплотняющий бурт корпуса 13, а за­тем отворачивают его на 360±35° и фиксируют положение што­ка 3. Чтобы установить рабочий зазор Б, навинчивают якорь 4 до упора в стоп 2, а затем отворачивают якорь на 540±18°. Поло­жение якоря 4 фиксируют гайкой 8.

Четкость работы электромагнита и герметичность клапанных систем проверяют согласно требованиям, изложенным в перечне основных проверок технического состояния. Герметичность клапа-

133

нов контролируют утечкой сжатого воздуха через вентиль й ре­зервуар вместимостью 1 л. Снижение давления через 10 мин по­сле начала проверки допускается не более 10% при следующих параметрах:

ЭВВ-37 ЭВ-55

ЭВ-55-07 ЭВ-58

Впускной клапан

. 0,15

. 675

0,092 675

0,15 1000

Ток в катушке, А, не более

Начальное давление сжатого воздуха, кПа .

Выпускной клапан

Начальное давление сжатого поз духа при обесто­ ченной катушке, кПа 675

350

350

Электромагнитный вентиль ЭВТ-54. Он предназначен для ди­станционного управления пневмоприводом токоприемника и обес­печения регулирования установленного времени его подъема и времени опускания.

Вентиль ЭВТ-54 (рис. 126) состоит из четырех основных узлов: электромагнита, клапанной распределительной коробки, уст­ройств регулирования времени подъема и опускания токоприем­ника.

Электромагнит / вентиля ЭВТ-54 по конструкции аналогичен электромагнитам вентилей ЭВВ-37, ЭВ-55, ЭВ-58.

Рис. 126.

Электромагнитный вен­тиль ЭВТ-54

Рис. 125.

Электромагнитный вентиль ЭВ-58

134

Распределительная клапанная коробка имеет чугунный корпус 3, в который запрессована втулка 2, имеющая уплотнительные бурты. С нижним уплотнительным буртом взаимодействует рези­новая шайба 8 впускного клапана, установленного на шпильке 9. Она по резьбе закреплена на штоке электромагнита с помощью

выпускного клапана 14. Подвижная система вентиля подрессорена пружиной 7.

Под резиновой шайбой 13 выпускного клапана на шпильке 9 размещен с возможностью осевого перемещения промежуточный дроссельный клапан // устройства регулирования времени опус­кания.

Резиновая шайба 10 дроссельного клапана // опирается на верхний уплотнительный бурт втулки 2. Клапан // подрессорен пружиной 12, затяжку которой регулируют втулкой 16 с помощью рычага 15.

Устройство регулирования времени подъема токоприемника представляет собой калибровочный клапан, состоящий из корпуса 4 с центральным каналом, болта 6 и гайки 5, предохраняющей этот болт от отворачивания.

При подаче напряжения на катушку электромагнита якорь под действием электромагнитных сил притягивается к стону, пе­ремещая вниз шток и закрепленные на нем клапаны так, что ре­зиновые шайбы 13 и 10 перекрывают сообщение с атмосферой цилиндра пневмопривода токоприемника. Одновременно но кана­лу между резиновой шайбой 8 впускного клапана и нижним уп­лотнительным буртом втулки 2 открывается доступ сжатому воз­духу в привод по каналу а.

Время наполнения пневмопривода будет определяться общей площадью сечения впускного клапана в корпусе 4 калибровочного клапана.

При снятии напряжения с катушки электромагнита подвиж­ная система вентиля под действием пружины 7 и рабочего давле­ния во впускной камере переместится вверх и резиновой шайбой# перекроет сообщение цилиндра привода с источником сжатого воздуха. Одновременно откроется выпускной канал и воздух из пневмоцилиндра начнет утекать в атмосферу. В начальный мо­мент, когда усилие сжатого воздуха на нижний торец клапана // будет больше, чем усилие затяжки пружины 12, этот клапан сме­стится избыточным усилием вверх до упора в резиновую шайбу 13 выпускного клапана. Сообщение пневмопривода с атмосферой будет происходить по каналу, образованному между нижним тор­цом клапана 11 и уплотнительным верхним буртом втулки 2. Пло­щадь сечения этого клапана эквивалентна площади сечения ка­нала а, что обеспечит быстрый выпуск сжатого воздуха в атмо­сферу. В результате этого происходит быстрый отрыв полоза токоприемника от контактного провода. По мере уменьшения дав­ления сжатого воздуха в приводе токоприемника и достижения равенства сил, действующих на клапан 11, последний переместит­ся вниз до упора во втулку 2. Дальнейший выход сжатого возду­ха в атмосферу значительно замедлится, так как он будет осуще­ствляться через щель малой площади сечения, образованную меж­ду внутренним отверстием .клапана И ш шпилькой 9. Это обеспе­чит плавное опускание подвижных частей токоприемника на амортизирующее устройство.

135

Рис. 127. Вентиль защитный ВЗ-1:

1 — ярмо; 2 — катушка; 3 — коробка; 4 — якорь; 5 — крышка; 6 — сердечник; 7 — ствол клапана; 8 — седло; 9 — клапан; 10 — пружи­на; // — корпус; 12 — пробка; 13 — распреде­лительная коробка

г з

67 8

Рис. 128. Защитный вентиль ВЗ-57-02

137

Электропневматический вентиль ЭВТ-54 устанавливают на электровозах ВЛ11 с 1980 г. вместо электропневматического кла­пана КП-41.

52. Электромагнитные защитные вентили ВЗ-1 и ВЗ-57-02

Назначение. Электромагнитный защитный вентиль исключает возможность доступа в высоковольтную камеру и на крышу элек­тровоза при наличии напряжения на токоприемнике.

На электровозах ВЛ11 выпуска до 1980 г. устанавливали за­щитные вентили ВЗ-1, а начиная с 1980 г. устанавливают вентили ВЗ-57-02.

Защитный вентиль ВЗ-1. Его основные технические данные следующие:

Ход клапана, мм 0,85

Наименьший ток срабатывания в цепи управления, А 0,17

Вентиль должен удерживаться во включенном положении при

напряжении в контактной сети, В 2200

Напряжение переменного тока частотой 50 Гц для испытания изо­ ляции в течение 1 мин, В 1500

Начальное давление сжатого воздуха для испытания на герметич­ ность, кПа . 675

Масса, кг 3,2

Вентиль защитный (рис. 127) состоит из распределительной коробки 13 и электромагнитного включающего вентиля с двухсек­ционной катушкой 2, имеющей четыре вывода. Одна секция ка­тушки через нижние выводы включается через добавочный рези­стор и катушку реле РП-280 в цепь токоприемника, а другая в цепь управления электровоза и получает питание при включении кноп­ки Токоприемники на пульте управления машиниста. Секции ка­тушек включаются в цепь таким образом, чтобы их потоки были направлены согласно. Вентиль включается при возбуждении од­ной из секций катушки. Поэтому при снятии напряжения с низ­ковольтной секции и возбужденной высоковольтной секции катуш­ки воздух через вентиль поступает в цилиндры пневматических блокировок двери высоковольтной камеры и люка крышки, бло­кируя их.

Защитный вентиль ВЗ-57-02. На литом кронштейне 8 (рис. 128) размещены два электромагнитных вентиля: низковольтный 1 (ле­вый) и вентиль 6, на стороне высокого напряжения (правый), а также рычаг 7 ручного включения вентиля 1. Кронштейн 8 имеет два канала — нижний, который сообщен с впускным патрубком и с камерами впускных клапанов вентилей / и 6 и верхний, разме­щенный соосно с впускными каналами обоих вентилей и сооб­щенный с выпускным патрубком кронштейна.

Между вентилями и кронштейном в нижнем канале размещены полиэтиленовые втулки 4, в верхнем — латунные 2 и 5. Все втул­ки уплотнены резиновыми кольцами. Между смежными торцами

136

втулок 2 и 5 с возможно­стью осевого перемещения установлен переключатель­ный клапан 3, на торцах которого завальцованы ре­зиновые шайбы.

Конструкция защитного вентиля обеспечивает со­общение источника сжатого воздуха с потребителем не­зависимо от того, включе­ны его вентили по отдель­ности или оба вместе. Бла­годаря этому система бло­кирования входа в высоко­вольтную камеру обеспече­на сжатым воздухом:

а) при наличии напря­ жения в цепи управления (возбужден вентиль 1);

б) при наличии питания на стороне высокого напря­ жения (возбужден вентиль ?);

в) при наличии питания на стороне высокого на­ пряжения и в цепи управ­ ления (возбуждены оба вентиля).

При возбуждении ка­тушки вентиля сжатый воз­дух от источника по впуск­ному патрубку и через кла­панную систему вентиля 1 поступит в верхний канал кронштейна 8. Воздейст­вуя на переключательный клапан, сжатый воздух сместит его вправо до упора резиновым кольцом во втулку 5. Это исключит выход сжатого воздуха че­рез открытую клапанную систему вентиля 6. По ка­налам кронштейна сжатый воздух поступит к выпуск­ному патрубку и в магист- / раль потребителя.

Если при этом будет

возбуждена катушка и правого вентиля (подача питания на сто­роне высокого напряжения), сжатый воздух от источника по­ступит через клапанную систему вентиля 6 к переключательному клапану 3 с другой стороны. При этом положение переключа­тельного клапана или не изменится, или же займет неопределен­ное положение между втулками 2 и 5.

В случае снятия питания с левого электромагнитного вентиля / и наличия при этом напряжения на катушке правого вентиля 6 через клапанную систему вентиля / верхний канал кронштейна 8 сообщится с атмосферой. Переключательный клапан под дейст­вием сжатого воздуха со стороны вентиля 6 сместится влево до упора во втулку 2, обеспечив таким образом подачу сжатого воз­духа от источника к потребителю, т. е. в пневмомагистраль си­стемы блокирования дверей высоковольтной камеры.

53. Электропневматический клапан КП-41

Назначение и технические данные. Электропневматический клапан предназначен для впуска и выпуска сжатого воздуха в ци­линдр пневматического привода токоприемника. Его основныетех-нические данные следующие:

Номинальное напряжение вентиля, В 50

Номинальное давление сжатого воздуха, кПа 500

Ход клапана, мм, не менее 4

Клапан должен четко срабатывать при давлении сжатого воздуха.

кПа 350

Начальное давление сжатого воздуха для проверки клапана на

герметичность, кПа 675

Напряжение переменного тока частотой 50 Гц для испытания изо­ ляции катушки в течение 1 мин, В 1500

Наименьший ток срабатывания при давлении сжатого воздуха

500 кПа, А 0,185

Масса, кг 5,4

Конструкция и принцип действия. Электропневматический кла­пан КП-41 (рис. 129) состоит из литого чугунного трехкамерного корпуса 9, клапанной системы, выполненной из верхнего резино­вого уплотнителя 12 с втулкой 13, нижнего резинового уплотне­ния / со съемной втулкой 8, привода, состоящего из поршня 3, резиновой манжеты 5 с распорным кольцом 4 и отключающей пружины 6, калибровочного клапана 10 и дросселирующего уст­ройства 7. Верхняя и нижняя камеры корпуса герметически за­крыты пробкой 11 и крышкой 2. К крышке прикреплен электро­магнитный включающий вентиль 14. Верхняя камера корпуса сое­динена с источником сжатого воздуха, она отделена от средней камеры верхним уплотнением. Средняя камера соединена с ци­линдром пневматического привода токоприемника.

При подаче напряжения на катушку электромагнитного венти­ля воздух поступает под поршень и перемещает его вверх, откры-

138

Рис. 129. Электрошгевматнческий клапан КП-41

вая верхнюю клапанную систему. Сжатый воздух через калибро­вочный клапан, верхнюю и среднюю камеры корпуса поступает в цилиндр привода токоприемника. При прекращении подачи воз­духа поршень под действием отключающей пружины перемеща­ется вниз, перекрывая верхнее уплотнение, и сжатый воздух из ци­линдра пневматического привода токоприемника через дроссели­рующее устройство попадает в атмосферу. Вместо электропневма­тического клапана КП-41 на электровозах ВЛ11 с 1980 г. стали устанавливать электропневматические вентили ЭВТ-54.